CN218004727U - 一种数显电子式时间继电器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种数显电子式时间继电器，包括：通过电气连接的限流保护电路、电流限制电路、电压缓冲电路、继电器电路、数码显示控制电路，限流保护电路用于对数显电子式时间继电器进行限流保护，电流限制电路用于对数显电子式时间继电器进行限制电流大小，电压缓冲电路用于对数显电子式时间继电器缓冲电源电压，继电器电路用于对时间计时控制，数码显示控制电路用于数显电子式时间继电器时间设定、显示控制。使用单片机作为计时核心，可实现多种计时模式和高精度的计时；隔离型继电器驱动电路，不论继电器是交流还是直流，高压还是低压，该电路都不需要调整就能驱动；通用接线底座，适应性强，超低功耗，使用阻容降压即可满足工作。

Description

一种数显电子式时间继电器

技术领域

本实用新型涉及时间继电器技术领域，更具体地说，涉及一种数显电子式时间继电器。

背景技术

电子式时间继电器又称半导体时间继电器，利用半导体元件做成的时间继电器，具有适用范围广、延时精度高、调节方便、寿命长等一系列的优点，被广泛的应用于自动控制系统中。半导体延时电路大致可分为阻容式（电阻与电容构成）和数字式两大类。如果延时电路的输出是有触点的继电器则称为触点输出，若输出是无触点元件则称为无触点输出。

继电器是带有延时机构的螺管线圈式继电器，具有交流和直流规格。继电器的交流规格继电器内部装有桥式整流器，将交流电源整流后供给电磁机构，每台继电器具有两副瞬时转换触点，一副滑动延时触点，一副延时主触点。当加电压于线圈两端时，唧子（铁心）克服塔形弹簧的反作用力被吸入，瞬时转换触点进行瞬时转换，同时延时机构启动，经过一定的延时，然后闭合滑动延时触点和延时主触点。主触点接触后由于上挡限制机构的转动，机构停止，从而得到所需延时。当线圈断电时，在塔形弹簧的作用下，使唧子和延时机构返回原位。

现有技术中，

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述的缺陷，提供一种数显电子式时间继电器，包括：

通过电气连接的限流保护电路、电流限制电路、电压缓冲电路、继电器电路、数码显示控制电路，所述限流保护电路用于对所述数显电子式时间继电器进行限流保护，所述电流限制电路用于对所述数显电子式时间继电器进行限制电流大小，所述电压缓冲电路用于对所述数显电子式时间继电器缓冲电源电压，所述继电器电路用于对时间计时控制，所述数码显示控制电路用于所述数显电子式时间继电器时间设定、显示控制。

优选地，所述限流保护电路包括：

电阻R5。

优选地，所述电流限制电路包括：

电阻R6的一端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与电容C8的一端连接，电容C8的另一端与电阻R6的另一端连接。

优选地，所述电压缓冲电路包括：

整流桥U3的引脚4与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端分别与电阻R12的一端、电容C6的正极、电容C5的一端、电容C7的正极连接，整流桥U3的引脚3分别与稳压管D1的正极、电容C6的负极、电容C5的另一端、电容C7的负极连接。

优选地，所述继电器电路包括：

继电器Relay1和继电器驱动电路，所述继电器驱动电路包括隔离型可控硅MOC1的引脚2与电容C11的一端，电容C11的另一端分别与电阻R15的一端、隔离型可控硅MOC1的引脚1连接，隔离型可控硅MOC1的引脚6分别与电容C10的一端、继电器Relay1的引脚1连接，电容C10的另一端与隔离型可控硅MOC1的引脚4连接。

优选地，所述数码显示控制电路包括：

单片机U2和数码显示管U1，单片机U2的引脚1分别与电容C1的一端、电阻R1的一端连接，单片机U2的引脚4分别与电容C4的一端、电容C2的一端、电容C3的一端连接，电容C4的另一端分别与电容C2的另一端、电容C3的另一端、单片机U2的引脚6连接，数码显示管U1的引脚6与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与单片机U2的引脚16连接，数码显示管U1的引脚5与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与单片机U2的引脚15连接，数码显示管U1的引脚4与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与单片机U2的引脚14连接，数码显示管U1的引脚3与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与单片机U2的引脚13连接，数码显示管U1的引脚2与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与单片机U2的引脚10连接，数码显示管U1的引脚1与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与单片机U2的引脚9连接。

优选地，所述数码显示管U1设有多种时间单位。

优选地，所述数码显示管U1设有1～99个时间数值。

优选地，所述数码显示管U1设有多种计时方式。

优选地，所述数码显示管U1设有四种计时方式，分别为1单次单时间计时闭合；2单次单时间计时释放；3使用计时值1计时闭合后使用计时值2计时释放，循环模式；4使用计时值1计时释放后使用计时值2计时闭合，循环模式。

实施本实用新型的数显电子式时间继电器，具有以下有益效果：使用单片机作为计时核心，可实现多种计时模式和高精度的计时；隔离型继电器驱动电路，不论继电器是交流还是直流，高压还是低压，该电路都不需要调整就能驱动；通用接线底座，适应性强，超低功耗，使用阻容降压即可满足工作。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型数显电子式时间继电器电路图。

图中，A-限流保护电路，B-电流限制电路，C-电压缓冲电路，D-继电器电路，E-数码显示控制电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

请参阅图1，为本实用新型数显电子式时间继电器电路图。如图1所示，在本实用新型第一实施例提供的数显电子式时间继电器中，至少包括，通过电气连接的限流保护电路、电流限制电路、电压缓冲电路、继电器电路、数码显示控制电路，限流保护电路用于对数显电子式时间继电器进行限流保护，电流限制电路用于对数显电子式时间继电器进行限制电流大小，电压缓冲电路用于对数显电子式时间继电器缓冲电源电压，继电器电路用于对时间计时控制，数码显示控制电路用于数显电子式时间继电器时间设定、显示控制。

限流保护电路包括：电阻R5。

电流限制电路包括：电阻R6的一端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与电容C8的一端连接，电容C8的另一端与电阻R6的另一端连接。

电压缓冲电路包括：整流桥U3的引脚4与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端分别与电阻R12的一端、电容C6的正极、电容C5的一端、电容C7的正极连接，整流桥U3的引脚3分别与稳压管D1的正极、电容C6的负极、电容C5的另一端、电容C7的负极连接。

继电器电路包括：继电器Relay1和继电器驱动电路，继电器驱动电路包括隔离型可控硅MOC1的引脚2与电容C11的一端，电容C11的另一端分别与电阻R15的一端、隔离型可控硅MOC1的引脚1连接，隔离型可控硅MOC1的引脚6分别与电容C10的一端、继电器Relay1的引脚1连接，电容C10的另一端与隔离型可控硅MOC1的引脚4连接。

数码显示控制电路包括：单片机U2和数码显示管U1，单片机U2的引脚1分别与电容C1的一端、电阻R1的一端连接，单片机U2的引脚4分别与电容C4的一端、电容C2的一端、电容C3的一端连接，电容C4的另一端分别与电容C2的另一端、电容C3的另一端、单片机U2的引脚6连接，数码显示管U1的引脚6与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与单片机U2的引脚16连接，数码显示管U1的引脚5与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与单片机U2的引脚15连接，数码显示管U1的引脚4与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与单片机U2的引脚14连接，数码显示管U1的引脚3与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与单片机U2的引脚13连接，数码显示管U1的引脚2与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与单片机U2的引脚10连接，数码显示管U1的引脚1与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与单片机U2的引脚9连接。

数码显示管U1可以根据实际需要进行设计。本实施例中，数码显示管U1设有多种时间单位，如0.1s，0.1min，0.1hour，1s，1min，1hour，10s，10min，10hour。数码显示管U1设有1～99个时间数值，用时间数值乘以时间单位可以得到计时时长。

数码显示管U1还设有多种计时方式。本实施例中，数码显示管U1设有四种计时方式，分别为1单次单时间计时闭合；2单次单时间计时释放；3使用计时值1计时闭合后使用计时值2计时释放，循环模式；4使用计时值1计时释放后使用计时值2计时闭合，循环模式。

单片机U2可以但是不限于为51系列、PIC系列、AVR系列、ARM系列、MIPS系列、PPC系列等中的任何一种。整流桥U3可以但是不限于为方桥、扁桥、圆桥、贴片MINI桥等中的任何一种。方桥主要封装有(BR3、BR6、BR8、GBPC、KBPC、KBPC-W、GBPC-W、MT-35(三相桥))。扁桥主要封装有(KBP、KBL、KBU、KBJ、GBU、GBJ、D3K)。圆桥主要封装有(WOB、WOM、RB-1)。贴片MINI桥主要封装(BDS、MBS 、MBF、ABS)。

本实用新型数显电子式时间继电器工作原理：

电源由A2流入后经过保险电阻R5到达电容C8，交流电流在经过C8之后被限制为约20mA以内的电流，电流通过整流桥U3的第2管脚进入内部形成脉动直流电流，最后从整流桥U3的管脚1流回到输入电源A1上；通过整流桥U3的第4脚输出的脉动直流电流在并联的电容C2，C3，C4，C5，C6，C7共同滤波下形成稳定的直流电源，该电源在稳压管D1的钳制下保证电压不会超过4.3V，以满足单片机U2的正常供电。滤波稳压后的电源VDD接到单片机U2的第6管脚电源脚上，GND接到单片机U2的第4管脚，组成正负供电；其中电容C2，C3，C4放置靠近单片机U2，用于提供单片机U2瞬时需求，稳定电压的目的，同时电容C4还具有旁路作用，可以滤除高频分量；单片机U2通过管脚9，10，13，14，15，16和数码管U1的管脚1，2，3，4，5，6连接，为了防止瞬时电流过大损坏单片机U2，在这6个连接线路种串联限流电阻R2，R3，R4，R9，R10，R11；单片机U2通过对管脚9 ，10，13，14，15，16的快速扫描，分别点亮数码管U1中的各个段位，由于扫描速度快，所以人眼会有视觉暂停效应，因此就能看到各闪亮的段位组合成的数字字符；单片机U2管脚第27脚和第28脚连接到按键KEY1和KEY2上，这里可以采用现有技术中多次滤波方式，所以按键KEY1和KEY2上不再并联滤波电容；通过按键KEY1和KEY2就可以设置4种计时模式和9种计时单位。单片机U2上电后将使用上次设定或者默认的计时模式立即开始运行，当计时时间到达时，单片机U2管脚将会输出高电平到可控硅MOC1的第1脚上；此时可控硅内部的LED被点亮，驱动可控硅MOC1的第4脚和第6脚导通，从而实现了驱动继电器；因为可控硅MOC1的第4和第6脚间是双向的，所以在驱动后无论正负周波都能通过继电器从而驱动继电器；同时因为可控硅MOC1本身是隔离型的，所以驱动脚1和2不会被管脚4和6上的高压所影响，从而保护单片机U2；继电器Relay1被驱动之后，输出端J1和J2则呈导通状态。当单片机U2第17管脚输出低电平时，可控硅MOC1的管脚4和6之间呈现高阻抗状态，继电器Relay1不会被驱动，从而输出端J1和J2间断开。

可见，本实用新型数显电子式时间继电器使用阻容降压方式为整个电路供电，输入端为A1和A2，使用交流电源50/60Hz，150V至260V范围内供电；电阻R5用作保险，对整个电路进行限流保护；电容C8串联于保险电阻R5和整流桥U3的第2脚，使输入电源在其容抗作用下产生可预期大小电流；电阻R6，R7串联后并联于电容C8上，用来泄放电容C8上的残留电荷；电阻R8串联于整流桥U3的第4脚，即正极输出，用来给芯片电流供电限流同时起到缓冲电源的作用；电阻R12和稳压管D1串联，后并联于VDD和GND之间，用来限制VDD电压不超过4.3V；电容C2，C3，C4，C5，C6，C7并联于VDD和GND之间，使用不同的容值，对各频率段的纹波都用滤波效果，以此共同实现对VDD的滤波作用；电阻R1连接到电源VDD上和滤波电容C1组成单片机的复位电路；隔离型可控硅MOC1和电阻R15以及电容C11共同构成继电器驱动电路；数码管U1用来做为显示原件，由单片机U2直接驱动，可以显示设定的时间、工作模式和计时情况；电阻R2，R3，R4，R9，R10，R11连接于单片机的管脚9，10，13，14，15，16和数码管的6个管脚上，用于对数码管驱动限流，同时缓冲输出电流，减小对单片机的冲击；按键KEY1和按键KEY2连接到单片机管脚，用来设置工作模式和计时时间。

本实用新型通过以上实施例的设计，其有益效果是：超低功耗，使用阻容降压即可满足工作；使用单片机作为计时核心，可实现多种计时模式和高精度的计时；隔离型继电器驱动电路，不论继电器是交流还是直流，高压还是低压，该电路都不需要调整就能驱动；通用接线底座，适应性强。

本实用新型是根据特定实施例进行描述的，但本领域的技术人员应明白在不脱离本实用新型范围时，可进行各种变化和等同替换。此外，为适应本实用新型技术的特定场合，可对本实用新型进行诸多修改而不脱离其保护范围。因此，本实用新型并不限于在此公开的特定实施例，而包括所有落入到权利要求保护范围的实施例。

Claims (6)

1.一种数显电子式时间继电器，其特征在于，包括：

通过电气连接的限流保护电路、电流限制电路、电压缓冲电路、继电器电路、数码显示控制电路，所述限流保护电路用于对所述数显电子式时间继电器进行限流保护，所述电流限制电路用于对所述数显电子式时间继电器进行限制电流大小，所述电压缓冲电路用于对所述数显电子式时间继电器缓冲电源电压，所述继电器电路用于对时间计时控制，所述数码显示控制电路用于所述数显电子式时间继电器时间设定、显示控制。

2.根据权利要求1所述的数显电子式时间继电器，其特征在于，所述限流保护电路包括：

电阻R5。

3.根据权利要求1所述的数显电子式时间继电器，其特征在于，所述电流限制电路包括：

电阻R6的一端与电阻R7的一端连接，电阻R7的另一端与电容C8的一端连接，电容C8的另一端与电阻R6的另一端连接。

4.根据权利要求1所述的数显电子式时间继电器，其特征在于，所述电压缓冲电路包括：

整流桥U3的引脚4与电阻R8的一端连接，电阻R8的另一端分别与电阻R12的一端、电容C6的正极、电容C5的一端、电容C7的正极连接，整流桥U3的引脚3分别与稳压管D1的正极、电容C6的负极、电容C5的另一端、电容C7的负极连接。

5.根据权利要求1所述的数显电子式时间继电器，其特征在于，所述继电器电路包括：

继电器Relay1和继电器驱动电路，所述继电器驱动电路包括隔离型可控硅MOC1的引脚2与电容C11的一端，电容C11的另一端分别与电阻R15的一端、隔离型可控硅MOC1的引脚1连接，隔离型可控硅MOC1的引脚6分别与电容C10的一端、继电器Relay1的引脚1连接，电容C10的另一端与隔离型可控硅MOC1的引脚4连接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的数显电子式时间继电器，其特征在于，所述数码显示控制电路包括：

单片机U2和数码显示管U1，单片机U2的引脚1分别与电容C1的一端、电阻R1的一端连接，单片机U2的引脚4分别与电容C4的一端、电容C2的一端、电容C3的一端连接，电容C4的另一端分别与电容C2的另一端、电容C3的另一端、单片机U2的引脚6连接，数码显示管U1的引脚6与电阻R11的一端连接，电阻R11的另一端与单片机U2的引脚16连接，数码显示管U1的引脚5与电阻R4的一端连接，电阻R4的另一端与单片机U2的引脚15连接，数码显示管U1的引脚4与电阻R9的一端连接，电阻R9的另一端与单片机U2的引脚14连接，数码显示管U1的引脚3与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与单片机U2的引脚13连接，数码显示管U1的引脚2与电阻R10的一端连接，电阻R10的另一端与单片机U2的引脚10连接，数码显示管U1的引脚1与电阻R3的一端连接，电阻R3的另一端与单片机U2的引脚9连接。

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